Ελεύθερη πτώση: Αλλάζει η μάζα πόσο γρήγορα πέφτουν τα πράγματα;

1 · Πρόβλεψε

Ρίξε μια ελαφριά, μια μεσαία και μια βαριά μπάλα από το ίδιο ύψος την ίδια στιγμή. Ποια χτυπά πρώτα το έδαφος;

2 · Διάταξη

  1. Άνοιξε την προεπιλογή Ελεύθερη πτώση. Θα πρέπει να δεις τρεις μπάλες διαφορετικών μεγεθών σε σειρά στο ίδιο ύψος.
  2. Σύνδεσε τον αισθητήρα ύψους στη μεσαία μπάλα και επιβεβαίωσε ότι και οι τρεις μπάλες ξεκινούν στην ίδια θέση y.
  3. Τρέξε την προσομοίωση και χρησιμοποίησε το χρονόμετρο/μετρητή καρέ για να χρονόμετρήσεις την πτώση κάθε μπάλας.

3 · Συλλογή Δεδομένων

Μάζα (kg)Χρόνος παρόδου (s)Ταχύτητα πτώσης (m/s)Ορμή (kg·m/s)
1.001.00
3.001.00
6.001.00

Χάραξε την ταχύτητα πτώσης (άξονας y) έναντι του χρόνου παρόδου (άξονας x) και για τις τρεις μπάλες στο ίδιο γράφημα.

4 · Ανάλυση

  1. Σύγκρινε τις ταχύτητες πτώσης της ελαφριάς, της μεσαίας και της βαριάς μπάλας στον ίδιο χρόνο. Τι παρατηρείς;
  2. Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα σου, υπολόγισε την επιτάχυνση (Δταχύτητα / Δχρόνος) για κάθε μπάλα. Πώς συγκρίνεται με g = 9.8 m/s²;

5 · Επέκταση

  1. Ένα φτερό και μια μπάλα bowling ριγμένα σε πραγματικό αέρα ΔΕΝ προσγειώνονται μαζί. Ποια δύναμη, που λείπει από αυτή την ιδανικοποιημένη προσομοίωση, προκαλεί αυτή τη διαφορά;
  2. Αστροναύτες στη Σελήνη έριξαν σφυρί και φτερό και προσγειώθηκαν μαζί. Εξήγησε γιατί η Σελήνη είναι καλύτερο μέρος από τη Γη για να δεις αυτή την επίδειξη με πραγματικά αντικείμενα.

Η Φυσική Πίσω από Αυτό το Πείραμα

Ορμή

Παρότι και οι τρεις μπάλες μοιράζονται την ίδια ταχύτητα πτώσης σε δεδομένο χρόνο, οι ορμές τους διαφέρουν επειδή η ορμή κλιμακώνεται με τη μάζα — γι' αυτό η βαριά μπάλα θα προκαλούσε περισσότερη ζημιά στην πρόσκρουση παρά δεν πέφτει ταχύτερα.

← Πίσω στο πείραμα

Μηχανική

138 δωρεάν εκτυπώσιμα φύλλα εργασίας φυσικής